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空气源热泵原理

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空气源热泵原理

发布日期:2018-01-15 作者:河北威布森新能源科技有限公司 点击:

空气源热泵原理
  冬天热泵是以制冷剂为热媒,在空气中吸收热能(在蒸发器中间接换热),经压缩机将低温位的热能提升为高温位热能,加热系统循环水(在冷凝器中间接换热);
  夏天热泵是以制冷剂为冷媒,在空气中吸收冷量(在冷凝器器中间接换热),经压缩机将高温位的热能降低为低温位冷能,制冷系统循环水(在蒸发器中间接换热);
  从而使不能直接利用的热能(冷能)再生为可直接利用的热能(冷能),得到了只消耗少量电能,而获得2~6倍于输入功率的节能回报,这是热泵工作原理决定的。
  空气作为可再生能源是取之不尽用之不竭的天然资源,热泵利用可再生能源—空气能,并辅以清洁能源—电能,运行中没有任何污染,是国家大力推广的开发和利用可再生能源的绿色环保设备。

热泵热水机组是目前世界上最先进、能效比最高的热水设备之一,它根据逆卡诺循环原理,采用电能驱动,通过传热工质把自然界 的空气、水、土壤或其它低温热源中无法被利用的低品热能有效吸收,并将 吸收回来的热能提升至可用的高品位热能并释放到水中的设备。 在不同的工况下热泵热水机组每消耗1kW电能就从低温热源中吸收2~6kW的 免费热量,节能效果非常显著。
  ★ 热泵热水机组由压缩机、蒸发器、膨胀阀、冷凝器等部件组成。 工作原理是通过压缩机做功,使工质产生物理变相(气态--液态--气态),利用这一往复循环相变过程不断吸热和放热,由吸热装置吸取免费的热量,经过热交换器使冷水升温,制取的热水通过水循环系统送至用户。
  ★ 传热工质是一种特殊的物质,在实际运行当中,传热工质的蒸发温度可达-20℃左右,因此即使-5℃的环境温度相对于它来说也是"高温热源", 也能正常吸热。此外工质的冷凝温度可达75℃,确保产出60℃的热水。
  空气源热泵技术是基于逆卡诺循环原理建立起来的一种节能、环保制热技术。空气源热泵系统通过自然能(空气蓄热)获取低温热源,经系统高效集热整合后成为高温热源,用来取(供)暖或供应热水,整个系统集热效率甚高。

热泵有四大优点,第一是节能,有利于能源的综合利用,第二点是有利于环境保护,第三点是冷热结合,设备应用率高,节省出投资,第四因为它是电驱动,所以它调控比较方便,因此热泵备受大家的关心。
  热泵技术就二十一世纪的一个能源技术,能通过热泵的形式,可以提高能效的利用,能效的利用有两个含义,从环境角度来讲,可以减少温室气体的排放,减少对环境的有害的因素,从另外一个方面来说,就是解决电力高空负荷的一项技术。
  1)一年四季全天候运行,不受夜晚、阴天、下雨和下雪等各种天气的影响。
  2)节能型产品:该空气源热泵机组以空气为低温热源制取热量,耗电量仅为电锅炉全年的1/4;同燃煤、油、气锅炉比,可节省40%以上的能源,短期内可收回投资。
  3)环保无污染:该系统运行无任何的燃烧物及排放物,制冷剂对臭氧层零污染,具有良好的社会效益。
  4)运行安全可靠:整个系统的运行无传统锅炉(燃油或燃气或电锅炉)中可能存在的易燃、易爆、中毒、短路等危险,是一种安全可靠的中央空调系统。
  5)使用寿命长,维护费用低:该机组的使用寿命长达15年以上;运行安全可靠,安装方便,并可实现无人操作,全自动智能控制。
  6)舒适方便,自动化、智能化程度高:系统采用了自动控制器,全年实现冬季制热、夏天制冷。
  7)针对北方寒冷季节的专利技术:针对北方冬季寒冷气候康特姆空气源热泵拥有自己的专利技术,经过市场验证,目前该产品为世界上-23℃环境下正常运行的领先产品,是可以在我国北方冬季正常运行的唯一同行业产品。真正做到“真热泵不怕冷”。

一台完整的空气能热泵包含2个主要部分:

  制造冷气部分和加热热水部分。但其实这两个部分又是紧密的联系在一起的,密不可分,必须同时工作。即在加热热水的同时,给厨房制冷。或者说在给厨房制冷的同时也在加热热水。

  其内部结构主要由四个核心部件:压缩机,冷凝器,膨胀阀,蒸发器组成。

  其工作流程是这样的:压缩机将回流的低压冷媒压缩后,变成高温高压的气体排出,高温高压的冷媒气体流经缠绕在水箱外面的铜管,热量经铜管传导到水箱内,冷却下来的冷媒在压力的持续作用下变成液态,经膨胀阀后进入蒸发器,由于蒸发器的压力骤然降低,因此液态的冷媒在此迅速蒸发变成气态,并吸收大量的热量。同时,在风扇的作用下,大量的空气流过蒸发器外表面,空气中的能量被蒸发器吸收,空气温度迅速降低,变成冷气排进厨房。随后吸收了一定能量的冷媒回流到压缩机,进入下一个循环。

  由以上的工作原理可以看出,空气能热泵的工作原理与空调原理有一定相似,应用了逆卡诺原理,通过吸收空气中大量的低温热能,经过压缩机的压缩变为高温热能,传递给水箱中,把水加热起来。整个过程是一种能量转移个过程(从空气中用转移到水中),不是能量转换的过程,没有通过电加热元件加热热水,或者燃烧可燃气体加热热水。

总之不管是何空调其实遵循基本原理能量守恒:能量(冷热)交换的过程,制冷是把室内的热量交换到外面如果是风冷机就把热量交换到大气中,现在大部分空调就是这样工作的一定程度上导致局部气温上升,而这里指的空气能热泵把释放的能量送到水箱里交换热量。制热就反过来。冷媒的循环:气态-->液态--->气态,气态在压缩机压力下变成液态过程要产生热量,热量排出后液态冷媒变冷了流到室内交换管道与室内空气交换变成冷气,此时变成了气态冷媒。

 


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